Введение
1. Состояние проблемы и постановка задач исследования 15
1.1. Анализ методик прочностного расчета запорной арматуры. 15
1.1.1. Критерии оценки герметичности запорного узла при возникновении деформаций вследствие действия эксплуатационных нагрузок 15
1.1.2. Существующие критерии оценки прочности и жесткости деталей арматуры 18
1.1.3. Расчет на прочность и жесткость корпусных деталей трубопроводной арматуры .20
1.2. Характеристика численных методов расчета прочности деталей и конструкций машин 25
1.2.1. Основные положения метода конечных элементов. 25
1.2.2. Верификация программного комплекса ANSYS 28
1.3. Постановка задач исследования 34
2. Определение ндс деталей и исследование влияния деформаций корпусных деталей на герметичность затвора с использованием численных методов 37
2.1. Определение характера распределения напряжений и упругих деформаций в корпусных деталях клиновых задвижек 37
2.1.1. Построение геометрических моделей 37
2.1.2. Построение конечноэлементных моделей 42
2.1.3. Оценка качества построения конечноэлементной модели 50
2.1.4. Анализ полученных результатов 60
2.1.5. Анализ влияние деформаций корпусных деталей на выполнение условия герметичности затвора
2.2. Исследование взаимного влияния напряженно-деформированного состояния корпусных деталей клиновых задвижек на выполнение условия герметичности затвора 73
2.2.1. Исследование взаимного влияния деталей без учета контактных взаимодействий 73
2.2.2. Исследование взаимного влияния деталей с учетом контактных взаимодействий 81
2.2.3. Оценка влияния совместного деформирования корпусных деталей на выполнение условия герметичности затвора .96
2.3. Результаты и выводы по разделу 98
3. Исследование влияния дополнительных нагрузок на ндс деталей арматуры и выполнение условия герметичности затвора 100
3.1. Исследование влияния монтажных нагрузок 100
3.1.1. Построение геометрических моделей 101
3.1.2. Построение конечноэлементных моделей 102
3.1.3. Особенности моделирования болтового соединения 106
3.1.4. Анализ влияния монтажных нагрузок на НДС деталей 111
3.1.5. Анализ влияния монтажных нагрузок выполнение условия герметичности затвора 115
3.2. Исследование влияния процесса гидравлических испытаний и явления гидроудара 116
3.2.1. Влияние гидравлических испытаний пробным давлением на НДС деталей запорной арматуры и выполнение условия герметичности затвора 116
3.2.2. Исследование влияния явления гидравлического удара на напряженно-деформированное состояние арматуры 119
3.3. Анализ влияния монтажных нагрузок и процесса гидравлических
испытаний на выполнение условия герметичности затвора 1 3.4. Расчет и анализ влияния на НДС деталей арматуры и выполнение
условия герметичности затвора температурных нагрузок. 122
3.5. Результаты и выводы по разделу 125
4. Оптимизация конструкции клиновых задвижек по массогабаритным показателям . 128
4.1. Исследование зависимости напряжений и деформаций от давления рабочей среды и определение критериев оптимизации 128
4.2. Определение целевой функции для оптимизации клиновых задвижек... 133
4.3. Результаты и выводы по разделу 135
Основные результаты работы 136
Список использованных источников
